申请日2013.11.28
公开(公告)日2014.06.04
IPC分类号C02F1/78; C02F1/44
摘要
本实用新型公开了一种火花发电等离子体协同多级膜技术的废水回用系统。1)采用闸流管开关电源和针板式火花放电等离子体发生器为基础，采用火花放电产生等离子体对超滤膜、反渗透膜进行改性;2)在推流式反应器中通过活性炭吸附和微滤膜对废水进行预处理;3)通过控制有机负荷的投加量控制待处理废水的电导率，保证在火花放电模式下进行废水处理;4)采用火花放电等离子体技术在曝包含臭氧的氧气条件下脉冲放电产生等离子体与活性炭、紫外辐射协同处理废水;5)利用超滤/反渗透双膜技术协同等离子技术处理废水。本实用新型对各类印染废水的浊度去除率在99%以上，电导去除率在99%以上，COD去除率在97%以上，BOD去除率在96%以上且将膜污染程度降到最低。
权利要求书
1.一种火花发电等离子体协同多级膜技术的废水回用系统，其特征在于，它包括针板式火花放电等离子体发生器、等离子体改性多级生物膜协同等离子体技术推流式反应器、电导率控制系统;
所述的针板式火花放电等离子体发生器包括高压放电针电极(6)，板电极(7)，水夹套(8)，闸流管开关高压脉冲电源(13)、气流计(16)，气室(17)，气体罐(18)，微管(19)，冷却水(20);
高压放电针电极(6)处的通气孔由微管(19)做成，与气室(17)相连，气体罐(18)充有包含臭氧的氧气，气体顺次流过气阀、气流计(16)、微管(19)，在高压放电针电极(6)的针尖形成气泡，板电极(7)接地，由水夹套(8)通入冷却水(20);
所述的等离子体改性多级生物膜协同等离子体技术推流式反应器包括中空纤维微滤膜组件(1)、液位控制器(3)、进水泵(4)、PCL控制器(5)、超滤膜(9)、反渗透膜(10)、PVC载体(21)，废水通过进水泵(4)由进水管进入反应器，通过液位控制器(3)控制水位，并反馈到PCL控制器(5);废水首先经聚偏氟乙烯中空纤维帘式微滤膜1)预处理，由曝气池连续曝气，利用针板式火花放电等离子体发生器曝入包含臭氧的氧气产生等离子体，同时在火花放电中，从等离子体通道辐射出来的紫外光和装置内PVC载体(21)中的活性炭，与不断曝入的臭氧形成臭氧/紫外辐射组合、臭氧与活性炭协同作用的高级氧化技术强化对废水的处理;在出水泵(12)负压抽吸作用下，废水依次透过超滤膜(9)、反渗透膜(10);
所述的电导率控制系统包括采样管(2)、所述的PCL控制器(5)、所述的出水泵(12)、电导仪，由采样管(2)定时吸取水样，由电导仪测定，反馈给PCL控制器(5)，另外同时对出水泵(12)的出水电导进行监测。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的曝气池为三廊道推流式曝气池。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于， 所述的超滤膜(9)采用PSF/SPSF;所述的反渗透膜(10)采用CPA2-4040复合聚酰胺。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的针板式火花放电等离子体发生器，高压放电针电极(6)包括16根中空不锈钢针，?0.8mm,外圈呈椭圆状，均匀分布12根针电极，间隔为20mm，内圈为4根,放电针电极由板中心向两边递减，左右上下均呈对称分布，针电极处的通气孔用不锈钢微管?1.0mm×4.0mm制成。
说明书
火花发电等离子体协同多级膜技术的废水回用系统
技术领域
本实用新型涉及火花发电等离子体协同多级膜技术的废水回用系统，属于废水处理领域。
背景技术
随着染料工业的迅猛发展，其生产废水已成为当前最主要的水体污染源之一，其水质呈现高色度、高浓度、高COD和BOD值。印染废水约占企业废水总排放量的30%，一旦印染废水排入企业的废水处理系统，将使废水处理效果降低，处理难度和处理成本增大。
反渗透技术具有设备投资省、能量消耗低、建设周期短等诸多优点，利用RO技术对废水进行回用处理作为非直接饮用水源意义深远，而膜污染始终是制约该技术广泛应用的瓶颈，目前缺乏有效降低膜污染的措施。
应用臭氧处理废水也是常用的一种选择，但是目前至少还有两个关键问题需要解决:一是臭氧能耗较高，产率较低，使运行的成本增大;二是臭氧在水中的溶解度较低，未得到有效利用而溢出。
最后，单一的等离子体技术、生物膜技术或高级氧化技术处理范围有限，综合各种技术不仅需要克服上述各种技术问题，还需要跨领域的经验和知识。因此，目前尚缺少一种协调的组合系统可使各项废水排放指标同时有效降低。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供火花发电等离子体协同多级膜技术的废水回用系统。
一种火花发电等离子体协同多级膜技术的废水回用系统，包括针板式火花放电等离子体发生器、等离子体改性多级生物膜协同等离子体技术推流式反应器、电导率控制系统;
所述的针板式火花放电等离子体发生器包括高压放电针电极，板电极，水夹套，闸流管开关高压脉冲电源、气流计，气室，气体罐，微管，冷却水;
高压放电针电极处的通气孔由微管做成，与气室相连，气体罐充有包含臭氧的氧气，气体顺次流过气阀、气流计、微管，在高压放电针电极的针尖形成气泡，板电极接地，由水夹套通入冷却水;
所述的等离子体改性多级生物膜协同等离子体技术推流式反应器包括中空纤维微滤膜组件、液位控制器、进水泵、PCL控制器、超滤膜、反渗透膜、PVC载体，废水通过进水泵由进水管进入反应器，通过液位控制器控制水位，并反馈到PCL控制器;废水首先经聚偏氟乙烯中空纤维帘式微滤膜预处理，由曝气池连续曝气，利用针板式火花放电等离子体发生器曝入包含臭氧的氧气产生等离子体，同时在火花放电中，从等离子体通道辐射出来的紫外光和装置内PVC载体中的活性炭，与不断曝入的臭氧形成臭氧/紫外辐射组合、臭氧与活性炭协同作用的高级氧化技术强化对废水的处理;在出水泵负压抽吸作用下，废水依次透过超滤膜、反渗透膜;
所述的电导率控制系统包括采样管、所述的PCL控制器、所述的出水泵、电导仪，由采样管定时吸取水样，由电导仪测定，反馈给PCL控制器，另外同时对出水泵的出水电导进行监测。
优选地，所述的曝气池为三廊道推流式曝气池。
优选地，所述的超滤膜采用PSF/SPSF;所述的反渗透膜采用CPA2-4040复合聚酰胺。
优选地，所述的针板式火花放电等离子体发生器，高压放电针电极包括16根中空不锈钢针，外圈呈椭圆状，均匀分布12根针电极，间隔为20mm，内圈为4根,放电针电极由板中心向两边递减，左右上下均呈对称分布，针电极 处的通气孔用不锈钢微管×4.0mm制成。
本实用新型具有的有益效益，依靠火花放电产生等离子体协同微滤/超滤/反渗透多级膜技术降解污染物质，同时使用膜分离技术、等离子体技术以及高级氧化技术处理废水，对各类印染废水的浊度去除率在99%以上，电导去除率在99%以上，COD去除率在97%以上，BOD去除率在96%以上，并且都达到印染废水回用指标。且将膜污染程度降到最低，几乎不产生二次污染，创造了较好的经济效益和良好的环境效益。